导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图甲所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为零，两平行轨道间距离为L，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力，接入导线框的电阻与MN平行部分电阻为R，其余电阻不计。（不考虑自由电荷的热运动）
（1）求金属棒MN两端的电势差，说明M、N哪一点电势高；
（2）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电。
（3）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，请在图乙中画出电子受到的洛伦兹力并说明理由。
高二物理解答题中等难度题
导体切割磁感线的运动可以从不同角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知磁场的磁感应强度为B，导线的长度恰好等于平行轨道的间距L。
（1）通过法拉第电磁感应定律推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。
（2）从微观角度看，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导线MN中的自由电荷为正电荷。
a．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势
。请据此推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。
b．导体切割磁感线时，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的。但我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请通过计算分析说明。
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导体切割磁感线的运动可以从不同角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知磁场的磁感应强度为B，导线的长度恰好等于平行轨道的间距L。
（1）通过法拉第电磁感应定律推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。
（2）从微观角度看，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导线MN中的自由电荷为正电荷。
a．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么电动势。请据此推导证明：导线MN切割磁感线产生的电动势E=BLv。
b．导体切割磁感线时，产生的电能是通过外力克服安培力做功转化而来的。但我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导线MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请通过计算分析说明。
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导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图甲所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为零，两平行轨道间距离为L，磁场的磁感应强度为B．忽略摩擦阻力，接入导线框的电阻与MN平行部分电阻为R，其余电阻不计。（不考虑自由电荷的热运动）
（1）求金属棒MN两端的电势差，说明M、N哪一点电势高；
（2）通过公式推导验证：在Δt时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W电。
（3）某同学对此安培力的作用进行了分析，他认为：安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力，而洛伦兹力是不做功的，因此安培力也不做功。你认为他的观点是否正确，请在图乙中画出电子受到的洛伦兹力并说明理由。
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如图，甲为竖直悬挂的闭合导体环，乙为带铁心的电磁铁，ab为架在水平平行导轨上的金属棒，导轨间有竖直向上的匀强磁场，开始时甲处于静止，当ab沿导轨做切割磁感线运动时，导体环甲远离电磁铁乙向左摆动，则ab可能的运动是（ ）
A. 向右匀速运动 B. 向右加速运动
C. 向右减速运动 D. 向左加速运动
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中（磁场足够大），磁场的磁感应强度为B，点a、b是U形导线框上的两个端点．水平向右恒力F垂直作用在金属棒MN上，使金属棒MN以速度v向右做匀速运动．金属棒MN长度为L，恰好等于平行轨道间距，且始终与导线框接触良好，不计摩擦阻力，金属棒MN的电阻为R．已知导线ab的横截面积为S、单位体积内自由电子数为n，电子电量为e，电子定向移动的平均速率为vʹ．导线ab的电阻为R，忽略其余导线框的电阻．则，在△t时间内（ ）
A. 导线ab中自由电子从a向b移动
B. 金属棒MN中产生的焦耳热Q=FL
C. 导线ab受到的安培力大小F安=nSLevʹB
D. 通过导线ab横截面的电荷量为
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。长度为L的导体棒ab，在与其垂直的水平外力作用下以速度v在导线框上向右匀速运动。在∆t时间内ab棒由原来位置运动到a´b´。导体棒ab始终与导线框形成闭合回路，回路的总电阻保持不变，大小为R，忽略摩擦阻力。请完成如下问题：
（1）请根据法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感应电动势E的大小；
（2）在∆t时间内ab棒中感应电流I的大小及方向；
（3）在∆t时间内外力做的功W。
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如图所示，固定与水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合回路．已知导线MN电阻为R，其长度l恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框的电阻．求水平恒力F的大小。
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示，两平行的粗糙金属导轨倾斜固定在匀强磁场中，并通过导线与电源相连，导轨平面与水平面的夹角为37°，磁感线方向竖直向下，磁感应强度为2T,导轨宽度为1m,电源电动势为6V，内阻为1Ω; 一质量为1kg的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨之间的动摩擦因数为0.5,导轨、金属棒与导线电阻均忽略不计；
(1)若棒ab保持静止，且滑动变阻器电阻调节范围足够大，请作出ab棒可能的受力分析图（不用列式）
(2)要使金属棒不能向下运动，求滑动变阻器阻值的最大值（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2）
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如图所示，用粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动，导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动，一直滑到右端，在这个过程中导线框上消耗的电功率的变化情况可能为（ ）
A.逐渐增大 B.先增大后减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小，再增大，接着再减小
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如图所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动．当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为( )
A. 逐渐增大
B. 先增大后减小
C. 逐渐减小
D. 先增大后减小，再增大，接着再减小
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